Filiale de TotalEnergies depuis 2016, le fabricant français de batteries Saft va fournir au constructeur allemand Siemens des batteries lithium titanate (ou lithium oxyde de titane) pour les trains électriques à pile hydrogène Mireo Plus H.
Le rapprochement entre l’entreprise ferroviaire publique allemande Deutsche Bahn et Siemens Mobility pour des trains électriques fonctionnant avec des piles à combustible alimentées en hydrogène remonte à novembre 2020. Après des études de faisabilité financées à hauteur de 13,74 millions d’euros par le ministère fédéral du Numérique et des Transports, le premier essai du Mireo Plus H a eu lieu en septembre 2022.
Crédité d’une autonomie de 600 à 1 000 km, cet autorail alternatif aux modèles diesel devait alors débuter le service commercial dans le courant de la présente année 2024 sur des lignes dépourvues de caténaires. Et ce, en commençant par un tronçon d’une cinquantaine de kilomètres en Allemagne entre Tübingen à Pforzheim.
Pour comparaison, la déclinaison Mireo Plus B développée sur des parcours en partis électrifiés offre entre 80 et 120 km de fonctionnement sur une seule batterie qu’il est possible de doubler pour davantage de rayon d’action. Le reste du temps, le train reçoit de l’électricité par ses pantographes. Les deux modèles d’autorail sont dotés d’une vitesse maximale de 160 km/h qu’ils n’atteindront probablement jamais en service.
Avec pour tous les deux une puissance motrice de 1,7 MW, ces autorails reçoivent les batteries sous le plancher. Le Mireo Plus H accueille sur son toit la pile à combustible dont la chaleur perdue sert au système de chauffage/climatisation des voyageurs. La Pac H2 alimente le pack LTO jusqu’à un niveau maximal de 75 % pour laisser la possibilité de récupérer l’énergie lors des phases de décélération et de freinage.
Les capacités énergétiques embarquées précises ne sont toujours pas communiquées par Siemens. Pour le Mireo Plus H, elle devrait être de l’ordre de 100-150 kWh, ce qui serait suffisant pour assurer l’aide nécessaire au moment des redémarrages et fortes accélérations. La déclinaison Mireo Plus B aurait une dotation multipliée par trois.
Calculée en nombre de cycles de décharge/recharge, la durée de vie des cellules lithium fabriquées autour d’une anode en oxyde de titane est plus importante que les classiques NMC (nickel manganèse cobalt) par exemple. Saft annonce qu’elle serait « dix fois supérieure ». De quoi fonctionner pendant les trente ans d’exploitation de ce matériel ferroviaire ? L’entreprise française met également en avant « un niveau de sécurité renforcé grâce à une électrochimie stable ».
Mises au point dans le centre de recherche Saft de Bordeaux, et assemblées en Charente à Nersac, les batteries commandées par Siemens Mobility équiperont sept exemplaires de l’autorail Mireo Plus H. Ce qui correspond à la commande adressée au constructeur par l’opérateur ferroviaire allemand Niederbarnimer Eisenbahnen pour des dessertes sur le réseau Heidekrautbahn dans la région de Berlin-Brandebourg.
Le contrat comprenait également la fourniture de 31 unités Mireo Plus B. Detlef Bröcker, à la tête Niederbarnimer Eisenbahnen, a présenté il y a quelques jours le programme qui vise à lancer progressivement cette flotte à partir de décembre prochain.
Les rames Mireo Plus sont en générale composées de deux automotrices. Seulement l’une d’elle reçoit une batterie et l’autre la pile à combustible. Une voiture sans motorisation peut parfois être prise en sandwich entre les deux. Pour cet opérateur ferroviaire, les trains seront formés avec deux rames. Ce qui permettra de gommer les risques éventuels d’arrêt du service par panne puisque deux batteries et deux Pac H2 seront présentes dans la chaîne de propulsion de cet ensemble.
PDG de Saft, Cédric Duclos se réjouit : « Ce projet prestigieux autour des trains Mireo Plus H est un événement majeur pour Saft, car ses batteries LTO seront utilisées pour la première fois dans le cadre d’un projet ferroviaire commercial de grande ampleur ». En plus de la durée de vie supérieure que nous avons déjà indiquée, il souligne aussi comme avantages de cette chimie de cellules « une fiabilité accrues, des émissions de CO2 réduites et davantage de puissance ».
L’événement nous rappelle une annonce toute récente de Leclanché que nous avons également relayée. Le fabricant suisse compte abandonner les cellules LTO au profit de celles à anode contenant du niobium. Et ce pour des gains en puissance, durée de vie et densité énergétique dans la mobilité lourde, dont le ferroviaire.
A signaler aussi que Saft n’est pas la seule entreprise française à participer au développement des trains Siemens Mireo Plus H. Avec son siège dans le secteur de Nantes, en Loire-Atlantique, Lhyfe a apporté la brique pour la production d’hydrogène vert par électrolyse à Tübingen. Cette opération a été réalisée dans le cadre du projet H2goesRail pour lequel la Deutsche Bahn a reçu également des rames Mireo Plus H.
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